JPH01280280A - Arithmetic unit for automatic correction of ship position - Google Patents
Arithmetic unit for automatic correction of ship positionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、船舶の現時点での位置を検出する装置に関し
、特に、概略の船舶位置を海図画像とレーダ画像とを用
いて自動的に補正する自船位置自動補正用演算装置に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a device for detecting the current position of a ship, and in particular, for automatically correcting the approximate ship position using a nautical chart image and a radar image. The present invention relates to an arithmetic device for automatic ship position correction.
[従来の技術]
船舶が狭水路を航行する場合、座礁等の船舶の事故を未
然に防止するために、高精度に自船の位置を連続的に検
出する必要がある。この種の自船位置自動検出方法とし
ては、二つまたはそれ以上の固定発@機からの同期され
たパルス信号の受信時刻の差を測定して位置の双曲線を
決定する方法(ロラン: long range na
vigation )や衛星から発射される電波の受信
周波数のドツプラー効果による偏移を観測して測位を行
う方法(NNSS:navy navigation
5atellite 5ysten)等の電波式船位測
定法や、ジャイロ、ログによる推定法が用いられている
が、精度が低いため狭水路の航行には不向きである。[Prior Art] When a ship navigates a narrow waterway, it is necessary to continuously detect the position of the own ship with high accuracy in order to prevent ship accidents such as running aground. This type of automatic ship position detection method involves determining the hyperbola of the position by measuring the difference in the reception times of synchronized pulse signals from two or more fixed transmitters (long range). na
A method of positioning by observing the deviation of the received frequency of radio waves emitted from satellites due to the Doppler effect (NNSS: navigation)
Radio wave ship position measurement methods such as 5atellite 5ysten) and estimation methods using gyros and logs are used, but these methods are unsuitable for navigation in narrow channels due to their low accuracy.
これを解決するため、上記従来の自船位置自動検出方法
で検出された船舶の概略位置(座標)を高精度で補正す
る装置が提案されている(例えば、特開昭62−157
584号公報参照)。In order to solve this problem, a device has been proposed that highly accurately corrects the approximate position (coordinates) of a ship detected by the above-mentioned conventional automatic ship position detection method (for example,
(See Publication No. 584).
との自船位置自動補正用演算装置では、海図仮想レーダ
作成部は海図画像と概略座標Pを入力し、この画像上で
座WAPを中心とした走査を行い、所定の幅の海岸線の
海図仮想レーダ画像を作成する。In the calculation device for automatically correcting own ship's position, the nautical chart virtual radar creation section inputs the nautical chart image and the approximate coordinates P, performs scanning on this image centering on the seat WAP, and creates a nautical chart virtual of the coastline of a predetermined width. Create a radar image.
レーダ仮想レーダ作成部はレーダ画像と座標Pを入力し
、海図仮想レーダ作成部と同様に海岸線のレーダ仮想レ
ーダ画像を作成する。こうして作成された2つの仮想レ
ーダ画像のパターンマツチング処理を行って座標Pの補
正値を求めている。即ち、相関値算出部で2つの仮想レ
ーダ画像の2次元の相互相関値を算出し、相互相関値が
最大となる位置を補正値として出力する。この補正値に
より自船位置をビデオデイスプレィ上に表示し、自動的
に連続して補正する。The radar virtual radar creation section inputs the radar image and the coordinates P, and creates a radar virtual radar image of the coastline in the same way as the nautical chart virtual radar creation section. A correction value for the coordinate P is obtained by performing pattern matching processing on the two virtual radar images created in this way. That is, the correlation value calculation unit calculates a two-dimensional cross-correlation value between two virtual radar images, and outputs the position where the cross-correlation value is maximum as a correction value. Based on this correction value, the own ship's position is displayed on the video display and automatically and continuously corrected.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来の自船位置自動補正用演算装置にお
いては、相関値算出部による相互相関演算が1画素のシ
フト量でもって行われていたので、相互相関演算を施す
領域を広くすると、たとえ高速フーリエ変換(FFT)
を用いて高速化を図ったとしても、パターンマツチング
処理の時間が長゛くなるという欠点がある。従って、処
理時間を短くするなめには、相互相関演算を施す領域を
狭くするか、相互相関演算のシフト量を大きく(2画索
具上)する必要かある。しかしながら、前者の方法では
、補正可能範囲が狭くなってしまうし、後者の方法では
、補正精度を悪くしてしまう欠点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional calculation device for automatic ship position correction, the cross-correlation calculation by the correlation value calculation unit was performed with a shift amount of one pixel. If the area to be applied is widened, even fast Fourier transform (FFT)
Even if the speed is increased by using the method, the disadvantage is that the pattern matching process takes a long time. Therefore, in order to shorten the processing time, it is necessary to narrow the area in which the cross-correlation calculation is performed or to increase the shift amount of the cross-correlation calculation (on the two-stroke rigging). However, the former method has the drawback that the correctable range becomes narrow, and the latter method has the disadvantage of worsening the correction accuracy.
従って、本発明の目的は、高速にかつ精度良く船舶の概
略位置を補正することができる自船位置自動補正用演算
装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an automatic ship position correction calculation device that can correct the general position of a ship at high speed and with high precision.
[課題を解決するための手段]
本発明による自船位置自動補正用演算装置は、船舶の概
略位置を中心として、識別対象を論理“1”レベルと論
理“0”レベルの2値により区分した画素が2次元に配
列された海図画像を記憶する第値の記憶手段と、前記概
略位置を中心として、レーダによる識別対象からの反射
点を論理“1”レベル、それ以外を論理“0”レベルと
した2値の画素が2次元に配列されたレーダ画像を記憶
する第2の記憶手段と、前記海図画像と前記レーダ画像
との2次元のパターンマチング処理を行うことにより、
前記概略位置の補正値を求めるマツチング手段とを有す
る自船位置自動補正用演算装置において、前記マツチン
グ手段は、少なくとも2画素のシフト量でもって、前記
海図画像と前記レーダ画像との2次元の相互相関を算出
し、第値の相互相関値を出力する第値の演算手段と、前
記第値の相互相関値の最大値を示す2次元の座標成分を
検出し、該検出された2次元の座標成分を前記概略位置
の粗い補正値として出力する第値の最大値位置検出手段
と、前記粗い補正値の近傍についてのみ、1画素のシフ
ト量でもって、前記海図画像と前記レーダ画像との2次
元の相互相関を算出し、第2の相互相関値を出力する第
2の演算手段と、前記第2の相互相関値の最大値を示す
2次元の座標成分を検出し、該検出された2次元の座標
成分を前記概略位置の詳しい補正値として出力する第2
の最大値位置検出手段とを有することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The calculation device for automatic ship position correction according to the present invention divides the identification target into two values, a logic "1" level and a logic "0" level, centering on the approximate position of the ship. a storage means for storing a nautical chart image in which pixels are arranged two-dimensionally; and a storage means for storing a nautical chart image in which pixels are arranged in a two-dimensional manner, and a reflection point from an object to be identified by the radar is set to a logic "1" level, and other points are set to a logic "0" level, with the above-mentioned approximate position as the center. a second storage means for storing a radar image in which binary pixels are arranged two-dimensionally, and a two-dimensional pattern matching process between the chart image and the radar image;
In the calculation device for automatically correcting own ship's position, the matching means has a two-dimensional correlation between the chart image and the radar image with a shift amount of at least two pixels. a second value calculating means for calculating the correlation and outputting a cross-correlation value of the second value; and detecting a two-dimensional coordinate component indicating the maximum value of the cross-correlation value of the second value, and detecting the detected two-dimensional coordinates. maximum value position detection means for outputting the component as a coarse correction value of the approximate position; and a two-dimensional detection means for detecting the position of the nautical chart image and the radar image with a shift amount of one pixel only in the vicinity of the coarse correction value. a second calculation means for calculating the cross-correlation of and outputting a second cross-correlation value; and detecting a two-dimensional coordinate component indicating the maximum value of the second cross-correlation value, and a second coordinate component for outputting the coordinate components of as detailed correction values of the approximate position;
A maximum value position detecting means is provided.
[作 用]
海図画像をVC(X、Y) 、レーダ画像ヲVR(X、
Y)とする0本発明では、以下に詳細に述べるように、
2段階の相互相関演算により、高速にかつ高精度で船舶
の概略位置の細かい補正値(ΔX′、ΔY′)を求める
。まず、第1段階では、第値の演算手段により、広い範
囲の粗い2次元の相互相関値を演算し、粗い相互相関値
の最大値を示す2次元の座標成分(粗い補正値)を求め
る。次に、第2段階では、第2の演算手段により、粗い
補正値の近傍についてのみ、細かい2次元の相互相関値
を演算し、その細かい相互相関値の最大値を示す2次元
の座標成分を細かい補正値とする。次に、更に詳細に説
明する。[Operation] Chart image is converted to VC (X, Y), radar image is converted to VR (X, Y).
In the present invention, as described in detail below,
By performing two-stage cross-correlation calculation, fine correction values (ΔX', ΔY') for the approximate position of the ship are determined at high speed and with high precision. First, in the first step, the coarse two-dimensional cross-correlation values in a wide range are computed by the first value computing means, and the two-dimensional coordinate component (coarse correction value) indicating the maximum value of the coarse cross-correlation values is determined. Next, in the second step, the second calculation means calculates fine two-dimensional cross-correlation values only in the vicinity of the coarse correction value, and calculates the two-dimensional coordinate component indicating the maximum value of the fine cross-correlation values. Use fine correction values. Next, it will be explained in more detail.
第1段階では、第値の演算手段は、海図画像■c (x
、y)とレーダ画像VR(X、Y)のシフト値(DX、
OY)ノ2次元ノ相互相関値CR(OX。In the first stage, the calculation means for the first value is the nautical chart image ■c (x
, y) and the shift value (DX,
OY) and two-dimensional cross-correlation value CR(OX.
DY) を 、 (−DXHAX≦DX≦ DXI
4AX、 −DYHAX≦DY≦DYHAX )のシフ
ト範囲で、以下の式によって算出する。但し、シフト値
OXの増分(シフト量)を少なくとも2画素のDDX、
シフト値DYの増分(シフト量)を少なくとも2画素の
DDYとする。DY), (-DXHAX≦DX≦DXI
The shift range is 4AX, -DYHAX≦DY≦DYHAX), and is calculated using the following formula. However, the increment (shift amount) of the shift value OX must be DDX of at least 2 pixels,
The increment (shift amount) of the shift value DY is set to at least two pixels DDY.
但し、×は論理積を示す。However, × indicates logical product.
この相互相関演算により、DDX、 DDY毎の粗い
相互相関関数が得られる。第値の最大値位置検出手段は
、この演算により得られた広い範囲の粗い2次元の相互
相関値CR(OX、 DY)が最大値を示すシフト値(
OX、 DY)を粗い補正値(ΔX、ΔY)として出力
する。この粗い補正値(ΔX、ΔY)の精度は、(+D
DX、+ DDY) テア6゜第2段階では、第2の演
算手段は、シフト値(OX、 DY)を、(AX−OD
X+ 1 ≦DX≦AX+DDX−1、AY−DDY+
1 ≦DY≦AY+ DDY−1)のシフト範囲で、
1画素毎のシフト量でもって、海図画像Vc(X、y)
とレーダ画像VR(X。This cross-correlation calculation yields a rough cross-correlation function for each DDX and DDY. The maximum value position detecting means for the second value detects the shift value (
OX, DY) are output as coarse correction values (ΔX, ΔY). The accuracy of this coarse correction value (ΔX, ΔY) is (+D
DX, + DDY) tare 6° In the second stage, the second calculation means converts the shift value (OX, DY) into (AX-OD
X+ 1 ≦DX≦AX+DDX-1, AY-DDY+
In the shift range of 1 ≦DY≦AY+DDY-1),
Nautical chart image Vc (X, y) with shift amount for each pixel
and radar image VR (X.
Y)のシフト値(OX、 DY)の2次元の相互相関値
CR(DX、 DY)を第(1)式に従って求める。即
ち、この演算により、第1段階で得られた粗い補正値(
ΔX、ΔY)の近傍で1画素毎の細かい2次元の相互相
関関数が得られる。第2の最大値位置検出手段は、この
演算により得られた狭い範囲の細かい2次元の相互相関
値CR(OX、 DY)が最大値を示すシフト値(OX
、 DY)を細かい補正値(ΔX′、ΔY′)として出
力する。この細かい補正値(ΔX′、ΔY’)の精度は
、±1、即ち1画素分である。The two-dimensional cross-correlation value CR (DX, DY) of the shift value (OX, DY) of Y) is determined according to equation (1). That is, by this calculation, the coarse correction value (
A fine two-dimensional cross-correlation function for each pixel is obtained in the vicinity of ΔX, ΔY). The second maximum value position detecting means detects a shift value (OX
, DY) as fine correction values (ΔX', ΔY'). The accuracy of these fine correction values (ΔX', ΔY') is ±1, that is, one pixel.
[実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
や
第1図を参照すると、本発明の一実施例による自船位置
自動補正用演算装置は、ロランC’PNNSS等の電波
式航法装置(図示せず)により検出された船舶の概略位
置Pを中心として、海岸線を論理“1″レベル、それ以
外を論理“0”レベルとした2値の画素が2次元に配列
された海図画像VC(X、Y)を記憶する海図画像レジ
スタ10と、概略位置Pを中心として、レーダ(図示せ
ず)による海岸線からの反射点を論理“1”レベル、そ
れ以外を論理“O”レベルとした2Mの画素が2次元に
配列されたレーダ画(IVR(X、Y)を記憶するレー
ダ画像レジスタ11とを有する。[Embodiment] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, and FIG. 1 will be described. Referring to FIG. Binary pixels are arranged two-dimensionally, with the coastline at logic "1" level and the rest at logic "0" level, centered around the approximate position P of the ship detected by a radio navigation device (not shown). A nautical chart image register 10 that stores a nautical chart image VC (X, Y), and a nautical chart image register 10 that stores a nautical chart image VC (X, Y) centered on the approximate position P, a logic "1" level for reflection points from the coastline by a radar (not shown), and a logic "O" level for other locations. It has a radar image register 11 that stores a radar image (IVR (X, Y)) in which 2M pixels as levels are arranged two-dimensionally.
これら画像レジスタ10及び11に記憶された画像は、
マツチング回路15に供給される。マツチング回路15
は、海図面1象VC(X、Y)とレーダ画像VR(X、
Y)との2次元のパターンマツチング処理を、以下に述
べるように、高速に行い、概略位置Pの補正値〈ΔX′
、ΔY′)を求める。The images stored in these image registers 10 and 11 are
The signal is supplied to the matching circuit 15. Matching circuit 15
is the sea map 1 elephant VC (X, Y) and the radar image VR (X,
As described below, the two-dimensional pattern matching process with Y) is performed at high speed, and the correction value <ΔX'
, ΔY′).
マツチング回路15は、第値の相互相関演算回路16を
有する。第値の相互相関演算回路16は、シフtla
(OX、 DY) ノシ7 ト範囲を(−DXHAX≦
DX≦DXHAX、−DYHAX≦DY≦DYHAX)
、シフ ト増分を(DDX、 DDY) (但し
、DDX及びDDYは2以上の整数)として、海図面f
iVc(X、Y)とレーダ画像VR(X、Y) のシフ
ト値(1)X、 1)Y) ノ2次元の相互相関値CR
(OX、 DY)を、上記第(1)式に従って算出する
。The matching circuit 15 has a cross-correlation calculation circuit 16 for the second value. The cross-correlation calculation circuit 16 for the th value shifts tla
(OX, DY) No. 7 range (-DXHAX≦
DX≦DXHAX, -DYHAX≦DY≦DYHAX)
, the shift increment is (DDX, DDY) (however, DDX and DDY are integers of 2 or more), and the marine drawing f
iVc (X, Y) and the shift value of the radar image VR (X, Y) (1)X, 1)Y)
(OX, DY) is calculated according to the above equation (1).
第2図には、シフト増分DDXを2とした場合の広いシ
フト範囲の粗い1次元の相互相関値CR(DX)の−例
が示されている。FIG. 2 shows an example of a coarse one-dimensional cross-correlation value CR(DX) with a wide shift range when the shift increment DDX is 2.
この第値の相互相関演算回路16によって得られた広い
範囲の粗い2次元の相互相関値CR(DX。A wide range of coarse two-dimensional cross-correlation values CR(DX) obtained by this second value cross-correlation calculation circuit 16.
DY)は、第値の最大値位置検出回路21に供給される
。第値の最大値位置検出回路21は、この2次元の相互
相関値CR(DX、 DY)の最大値を示すシフト値(
OX、 DY)を検出し、その検出値を粗い補正値(Δ
X、ΔY)として出力する。ここで、粗い補正値(ΔX
、ΔY)の精度は、(±DDX、±DDY)である。DY) is supplied to the maximum value position detection circuit 21 of the th value. The maximum value position detection circuit 21 detects a shift value (
OX, DY) is detected, and the detected value is converted into a rough correction value (Δ
X, ΔY). Here, the coarse correction value (ΔX
, ΔY) is (±DDX, ±DDY).
広いシフト範囲の■い1次元の相互相関1i!¥CR(
OX)の場合、第2図に示されるように、斜線で示され
る最大値を示すシフト値Oxを粗い補正値ΔXとする。■ Incredible one-dimensional cross-correlation with a wide shift range 1i! ¥CR(
OX), as shown in FIG. 2, the shift value Ox indicating the maximum value indicated by diagonal lines is set as the coarse correction value ΔX.
この粗い補正値(ΔX、ΔY)は、第2の相互相関演算
回路17に供給される。This coarse correction value (ΔX, ΔY) is supplied to the second cross-correlation calculation circuit 17.
第2の相互相関演算回路17は、シフト値(’OX。The second cross-correlation calculation circuit 17 generates a shift value ('OX.
DY)ノシフト範囲を(AX−DDX+1≦DX≦AX
+DDX−1,ΔY−[IDY+1≦OY≦ΔY+ 0
[IY−1)、シフト増分を(1,1)として、海図画
像VC(X、Y)とレーダ画像VR(X、Y)(7)シ
フト値(OX、 DY)の2次元の相互相関値CR([
lX。DY) shift range (AX-DDX+1≦DX≦AX
+DDX-1, ΔY-[IDY+1≦OY≦ΔY+ 0
[IY-1), two-dimensional cross-correlation value of chart image VC (X, Y) and radar image VR (X, Y) (7) shift value (OX, DY) with shift increment as (1, 1) CR([
lX.
DY)を、上記第(1)式に従って算出する。DY) is calculated according to the above equation (1).
第3図には、狭いシフト範囲の細かい1次元の相互相関
値CR(OX)の−例が示されている。FIG. 3 shows an example of a fine one-dimensional cross-correlation value CR(OX) with a narrow shift range.
この第2の相互相関演算回路17によって得られた狭い
シフト範囲の細かい2次元の相互相関値CR(DX、
DY)は、第2の最大値位置検出回路22に供給される
。第2の最大値位置検出回路22は、この2次元の相互
相関1iicR(DX、 DY)の最大値を示すシフト
値(DX、 DY)を検出し、その検出値を細かい補正
値(ΔX′、ΔY’)として出力する。The fine two-dimensional cross-correlation value CR (DX,
DY) is supplied to the second maximum value position detection circuit 22. The second maximum value position detection circuit 22 detects the shift value (DX, DY) indicating the maximum value of this two-dimensional cross-correlation 1iicR (DX, DY), and converts the detected value into a fine correction value (ΔX', ΔY').
ここで、細かい補正値(ΔX′、ΔY′)の精度は、(
±1、±1)である。Here, the accuracy of the fine correction values (ΔX', ΔY') is (
±1, ±1).
狭いシフト範囲の細かい1次元の相互相関値CR(OX
)の場合、第3図に示されるように、斜線で示される最
大値を示すシフト値OXを狙い補正値ΔX′とする。Fine one-dimensional cross-correlation value CR(OX
), as shown in FIG. 3, the shift value OX having the maximum value indicated by diagonal lines is set as the target correction value ΔX'.
このように、第値の相互相関演算回路16により、広い
範囲の粗い2次元の相互相関値CR(OX、 DY)を
演算し、第値の最大値位置検出回路21により、この粗
い2次元の相互相関値CR(DX、 DY)の最大値を
示ず粗い補正1ia(ΔX、ΔY)を求め、次に、第2
の相互相関演算回路17により、粗い補正値(ΔX、Δ
Y)の近傍についてのみ、細かい2次元の相互相関値C
R(DX、 DY)を演算し、第2の最大値位置検出回
路22により、この細かい2次元の相互相関値CR(D
X、 DY)の最大値を示す細かい補正値(ΔX′、Δ
Y’)を得ているので、高速にかつ精度良く船舶の概略
位置を補正することができる。In this way, the cross-correlation calculation circuit 16 for the second value calculates coarse two-dimensional cross-correlation values CR (OX, DY) over a wide range, and the maximum value position detection circuit 21 for the second value calculates the coarse two-dimensional cross-correlation values CR (OX, DY). A rough correction 1ia (ΔX, ΔY) is obtained without showing the maximum value of the cross-correlation value CR (DX, DY), and then the second
The cross-correlation calculation circuit 17 calculates coarse correction values (ΔX, Δ
Fine two-dimensional cross-correlation value C only for the neighborhood of Y)
R(DX, DY), and the second maximum value position detection circuit 22 calculates this fine two-dimensional cross-correlation value CR(DX, DY).
Fine correction values (ΔX′, Δ
Y'), the approximate position of the ship can be corrected quickly and accurately.
次に、本実施例のように2段階の相互相関演算により船
舶の概略位置を補正する場合と従来のように1段階の相
互相関演算により船舶の概略位置を補正する場合につい
て、具体例を上げて第(1)式の演算回数を比較する。Next, specific examples will be given of the case where the approximate position of the ship is corrected by a two-step cross-correlation calculation as in this embodiment, and the case where the approximate position of the ship is corrected by a one-step cross-correlation calculation as in the conventional case. The number of calculations of equation (1) is compared.
先ず、従来の第(1)式の演算回数は、(2×DXHA
X) x (2x DYHAX)回である。従って、
例えば、DXHAX= DYHAX= 40 ノ場合、
第(1)式の演算回数は、6400回となる。First, the number of calculations of the conventional formula (1) is (2×DXHA
X) x (2x DYHAX) times. Therefore,
For example, if DXHAX=DYHAX=40,
The number of calculations of equation (1) is 6400.
これに対し、本実施例の第(1)式の演算回数は、
(2x DXHAX/ DDX) x (2
x DYMAX/ DDY)+ (2x DD
X−1) x (2x DDY−1)回である。On the other hand, the number of calculations of equation (1) in this example is:
(2x DXHAX/DDX) x (2
x DYMAX/DDY)+(2x DD
X-1) x (2x DDY-1) times.
従って、例えば、DXHAX= DYHAX= 40で
、[1DX−DDY=2の場合、第(1)式の演算回数
は、1609回となり、従来よりも処理速度が約4倍に
なる。また、DXHAX= DYHAX= 40 テ、
DDX=DDY= 4の場合、第(1)式の演算回数は
、449回となり、従来よりも処理速度が約14倍にな
る。Therefore, for example, when DXHAX=DYHAX=40 and [1DX-DDY=2, the number of calculations of equation (1) is 1609, which is about four times the processing speed compared to the conventional method. Also, DXHAX= DYHAX= 40 Te,
When DDX=DDY=4, the number of calculations of equation (1) is 449, and the processing speed is about 14 times that of the conventional method.
尚、第値の相互相関演算回路16としてFFTを用いた
計算回路を使用することにより、更に処理速度を高速化
させることが出来る。Note that by using a calculation circuit using FFT as the cross-correlation calculation circuit 16 for the second value, the processing speed can be further increased.
又、上記実施例では、海図画像レジスタ10及びレーダ
画像レジスタ11はそれぞれ海図画像及びレーダ画像を
記憶しているが、特開昭62−157584号公報に記
載されているように、海図仮想レーダ画1象及びレーダ
仮想レーダ画像を記憶するようにしても良い。更に、本
実施例では、2段階の相互相関演算により船舶の概略位
置を補正しているが、相互相関演算の段数をそれ以上に
しても良い。Further, in the above embodiment, the nautical chart image register 10 and the radar image register 11 store the nautical chart image and the radar image, respectively. One elephant and a radar virtual radar image may be stored. Furthermore, in this embodiment, the approximate position of the ship is corrected by a two-stage cross-correlation calculation, but the number of stages of the cross-correlation calculation may be greater than that.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、相互相関演算を
複数段に分けて行うことにより、高速にかつ高精度で船
舶の概略位置の補正値を求めることができるという効果
がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by performing the cross-correlation calculation in multiple stages, it is possible to obtain a correction value for the approximate position of the ship at high speed and with high accuracy. There is.
第1図は本発明の一実施例による自船位置自動補正用演
算装置の構成を示すブロック図、第2図は第1図の第値
の相互相関演算回路及び第値の最大値位置検出回路の出
力の一例を示す図、第3図は第1図の第2の相互相関演
算回路及び第2の最大値位置検出回路の出力の一例を示
す図である。
10・・・海図画像レジスタ、11・・・レーダ画像レ
ジスタ、15・・・マツチング回路、16.17・・・
相互相関演算回路、21.22・・・最大値位置検出回
路。
第2図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a calculation device for automatic ship position correction according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-correlation calculation circuit for the value shown in FIG. 1 and a maximum value position detection circuit for the value shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of the output of the second cross-correlation calculation circuit and the second maximum value position detection circuit of FIG. 1. 10...Nautical chart image register, 11...Radar image register, 15...Matching circuit, 16.17...
Cross-correlation calculation circuit, 21.22... Maximum value position detection circuit. Figure 2
Claims (1)
”レベルと論理“0”レベルの2値により区分した画素
が2次元に配列された海図画像を記憶する第1の記憶手
段と、 前記概略位置を中心として、レーダによる識別対象から
の反射点を論理“1”レベル、それ以外を論理“0”レ
ベルとした2値の画素が2次元に配列されたレーダ画像
を記憶する第2の記憶手段と、 前記海図画像と前記レーダ画像との2次元のパターンマ
ッチング処理を行うことにより、前記概略位置の補正値
を求めるマッチング手段とを有する自船位置自動補正用
演算装置において、 前記マッチング手段は、 少なくとも2画素のシフト量でもって、前記海図画像と
前記レーダ画像との2次元の相互相関を算出し、第1の
相互相関値を出力する第1の演算手段と、 前記第1の相互相関値の最大値を示す2次元の座標成分
を検出し、該検出された2次元の座標成分を前記概略位
置の粗い補正値として出力する第1の最大値位置検出手
段と、 前記粗い補正値の近傍についてのみ、1画素のシフト量
でもつて、前記海図画像と前記レーダ画像との2次元の
相互相関を算出し、第2の相互相関値を出力する第2の
演算手段と、 前記第2の相互相関値の最大値を示す2次元の座標成分
を検出し、該検出された2次元の座標成分を前記概略位
置の細かい補正値として出力する第2の最大値位置検出
手段と を有することを特徴とする自船位置自動補正用演算装置
。 2、船舶の概略位置を中心として、識別対象を論理“1
”レベルと論理“0”レベルの2値により区分した画素
が2次元に配列された海図画像を記憶する第1の記憶手
段と、 前記概略位置を中心として、レーダによる識別対象から
の反射点を論理“1”レベル、それ以外を論理“0”レ
ベルとした2値の画素が2次元に配列されたレーダ画像
を記憶する第2の記憶手段と、 前記海図画像と前記レーダ画像との2次元のパターンマ
ッチング処理を行うことにより、前記概略位置の補正値
を求めるマッチング手段とを有する自船位置自動補正用
演算装置において、 前記マッチング手段は、 少なくとも2画素の第1のシフト量でもって、前記海図
画像と前記レーダ画像との2次元の相互相関を算出し、
第1の相互相関値を出力する第1の演算手段と、 前記第1の相互相関値の最大値を示す2次元の座標成分
を検出し、該検出された2次元の座標成分を前記概略位
置の第1の補正値として出力する第1の最大値位置検出
手段と、 前記第1の補正値の近傍についてのみ、前記第1のシフ
ト量より小さい第2のシフト量でもって、前記海図画像
と前記レーダ画像との2次元の相互相関を算出し、第2
の相互相関値を出力する第2の演算手段と、 前記第2の相互相関値の最大値を示す2次元の座標成分
を検出し、該検出された2次元の座標成分を前記概略位
置の第2の補正値として出力する第2の最大値位置検出
手段と を有することを特徴とする自船位置自動補正用演算装置
。[Claims] 1. The object to be identified is logically “1” centered on the approximate position of the ship.
a first storage means for storing a nautical chart image in which pixels divided by binary values of "level" and logical "0" level are arranged two-dimensionally; a second storage means for storing a radar image in which binary pixels are arranged in two dimensions, with the logic "1" level and other pixels as the logic "0"level; and a two-dimensional storage of the chart image and the radar image. and a matching means for calculating a correction value of the approximate position by performing a pattern matching process, wherein the matching means matches the chart image with a shift amount of at least 2 pixels. a first calculation means for calculating a two-dimensional cross-correlation with the radar image and outputting a first cross-correlation value; and detecting a two-dimensional coordinate component indicating a maximum value of the first cross-correlation value. , a first maximum position detection means for outputting the detected two-dimensional coordinate component as a rough correction value of the approximate position; a second calculation means for calculating a two-dimensional cross-correlation between an image and the radar image and outputting a second cross-correlation value; and a two-dimensional coordinate component indicating a maximum value of the second cross-correlation value. a second maximum value position detection means for detecting the detected two-dimensional coordinate component and outputting the detected two-dimensional coordinate component as a fine correction value of the approximate position; 2. The identification target is set to logic “1”, centering on the approximate location of the ship.
a first storage means for storing a nautical chart image in which pixels divided by binary values of "level" and logical "0" level are arranged two-dimensionally; a second storage means for storing a radar image in which binary pixels are arranged in two dimensions, with the logic "1" level and other pixels as the logic "0"level; and a two-dimensional storage of the chart image and the radar image. and a matching means for calculating a correction value of the approximate position by performing a pattern matching process of calculating a two-dimensional cross-correlation between the nautical chart image and the radar image;
a first calculation means for outputting a first cross-correlation value; detecting a two-dimensional coordinate component indicating a maximum value of the first cross-correlation value; and converting the detected two-dimensional coordinate component to the approximate position. a first maximum value position detecting means for outputting a first maximum value position as a first correction value; A two-dimensional cross-correlation with the radar image is calculated, and the second
a second calculation means for outputting a cross-correlation value of the second cross-correlation value; detecting a two-dimensional coordinate component indicating a maximum value of the second cross-correlation value; 1. A computing device for automatically correcting own ship's position, comprising second maximum value position detecting means that outputs the second maximum value position as a second correction value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108927A JPH01280280A (en) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | Arithmetic unit for automatic correction of ship position |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108927A JPH01280280A (en) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | Arithmetic unit for automatic correction of ship position |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01280280A true JPH01280280A (en) | 1989-11-10 |
Family
ID=14497185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63108927A Pending JPH01280280A (en) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | Arithmetic unit for automatic correction of ship position |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01280280A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003521692A (en) * | 2000-01-26 | 2003-07-15 | インストロ プレシジョン リミテッド | Optical distance measurement |
| US7252159B2 (en) | 2003-12-06 | 2007-08-07 | In Suk Baek | Underwater rock boring apparatus having differential global positioning system receiver and boring method thereof |
| JP2023022130A (en) * | 2018-06-26 | 2023-02-14 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | High accuracy position correction method and system of waveform data |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147663A (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Nec Corp | Automatic tracking controller for antenna |
| JPS5926085A (en) * | 1982-08-03 | 1984-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | Radar device |
| JPS6093368A (en) * | 1983-10-27 | 1985-05-25 | Furuno Electric Co Ltd | Ship position determining device |
-
1988
- 1988-05-06 JP JP63108927A patent/JPH01280280A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147663A (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Nec Corp | Automatic tracking controller for antenna |
| JPS5926085A (en) * | 1982-08-03 | 1984-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | Radar device |
| JPS6093368A (en) * | 1983-10-27 | 1985-05-25 | Furuno Electric Co Ltd | Ship position determining device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003521692A (en) * | 2000-01-26 | 2003-07-15 | インストロ プレシジョン リミテッド | Optical distance measurement |
| US7252159B2 (en) | 2003-12-06 | 2007-08-07 | In Suk Baek | Underwater rock boring apparatus having differential global positioning system receiver and boring method thereof |
| JP2023022130A (en) * | 2018-06-26 | 2023-02-14 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | High accuracy position correction method and system of waveform data |
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